钨丝历史
钨丝历史
钨丝 是通过锻造和拉拔钨条制成的细线 .由于其优异的性能,钨丝享有广泛的应用。例如,钨丝用于电光源,如白炽灯和卤素灯。在本文中,我们将介绍钨丝的历史 .
钨丝行业的发展从一开始就与灯泡行业紧密相连。
1878 年,爱迪生发明了碳丝灯泡。但是这种灯泡有严重的缺点,主要是寿命短。爱迪生在 1879 年尝试了碳丝,并使用了数百个小时。尽管“碳”具有非常高的熔点(3550°C),但它的“升华”温度却很低。在低温下直接由固态升华成气态,因此容易消耗,使用寿命短,必须与空气完全隔离(在空气中会燃烧)。
近20年后(1897年),碳丝被锇丝和钽丝所取代 ,但由于Os和Ta的熔点低,工作温度和光效低。
1903 年,根据 A. Just 和 F. Hannaman 的专利,匈牙利生产出第一根钨丝。 1904 年,A. Just 和 F. Hannaman 使用无碳粘合剂与钨化合物混合,挤出成细丝,然后在氢气中加热以将其还原为金属。这种方法制成的钨丝非常脆,但由于光效好得多,已取代碳丝、锇丝、钽丝制作灯泡。
以上方法均不能制备细钨丝。为了解决这个问题,1907年,一种低镍含量的钨合金问世。它是通过机械加工制备的,但其严重的脆性阻碍了其应用。
直到1909年,美国通用电气公司的WDCoolidge通过粉末冶金生产出钨坯 然后用机械加工生产钨丝 在室温下具有延展性,从而为钨丝加工行业奠定了基础。它也为粉末冶金奠定了基础。然而,这种钨丝在灯泡点亮后表现出明显的脆性。
1913年,Pintsch发明了钍钨丝(ThO2含量为1%~2%),大大降低了白炽灯丝的脆性。起初,灯丝的下垂不是问题,因为此时灯丝是直的。但1913年后,朗缪尔将直丝改为螺旋丝。这样,灯泡在使用时,由于工作温度高,自重高,导致灯丝下垂,纯钨和钍钨难以满足使用要求。
为了解决钨丝下垂和寿命短的问题,1917年,A. Pacz发明了一种在高温下“不变形”的钨丝。但是最早的不下垂的钨丝比钍钨丝更脆,所以一些灯泡厂家坚持使用钍钨丝作为灯丝。
但是,随着不下垂钨丝生产工艺的不断发展和完善,人们逐渐意识到在氧化钨中加入K、Si、Al化合物同时可使钨丝在高温下具有良好的抗流挂性。这就是人们常说的“AKS钨丝”,即“不下垂的钨丝”或“掺杂钨丝”。
结论
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